|
|
Дополнение по настройке и устранению конфликтов между «цифрой и аналогом» синтеза. Синтезатор с 628-ым ПИКом в управлении задействован уже в нескольких десятках трансиверов и накоплен достаточный опыт его применения, чтобы можно было с уверенностью рекомендовать его использовать в приёмной технике с высокими динамическими характеристиками. Из постоянно конструирующей публики (имеющей опыт применения различных версий других синтезаторов) и достаточно часто появляющихся на диапазонах, уже применили этот синтез Алексей RW4CT, Олег UR6EJ и Анатолий Першин RV3AE (автор достаточно популярного в 80-ые годы ТРХ Урал-84). Основной недостаток (если это можно назвать именно недостатком, а не ленью автора к экранировке узлов в своём ТРХ) это невозможность расположения платы контроллера и платы ГУНов в одном блоке без дополнительной экранировки опорного генератора 20МГц. Генератор наводит на ГУНы и потом на этих «палках» за счёт преобразования в смесителе приёмника возникают дополнительные «поражёнки». Поэтому (если располагаем как и в авторском «Портативном Дунае» платы друг над другом) нужно плату контроллера расположить нижней и накрыть её экранирующей крышкой из жести или фольгированного стеклотекстолита. Можно спаять коробку из стеклотекстолита разделённой на два отсека – в нижнем отсеке разметить плату контроллера, а верхнем плату ГУНов. Соответственно при установке на шасси плата контроллера будет экранирована полностью со всех сторон (снизу экраном будет служить шасси). Устанавливать дополнительные проходные конденсаторы не вижу смысла, т.к. не всегда их наличие даёт положительный результат. А автор стоит на позиции не усложнения конструкции, а руководствуется правилом «минимальной достаточности», насмотревшись на компоновку современных «двухплатных» японских ТРХ типа TS480, TS570, FT857, FT897. Т.е. если введение элемента не даёт заметного положительного результата – то вводить его и не следует. Но если это повлечёт ухудшение параметров – то схемотехника конечно же не упрощается. При установке платы контроллера следует обратить внимание на то, что в углах крепления платы контроллера металлизация не доходит до крепёжных отверстий – это сделано не просто из-за прихоти спеца при разводке платы. Следует проверить какой из углов платы целесообразно заземлять, а какой не нужно. Находим поражёнку, которая именно от наводки опорника 20МГц – коснитесь пинцетом вывода 20МГц генератора (т.е. сделайте «излучающую антенну» генератору) – если уровень поражёнки усиливается – значит, это та с которой хотим побороться. И замыкаем тем же пинцетом или отвёрткой по короткому пути фольгу металлизации на угловую металлическую стойку – если уровень поражёнки падает – значит нужно заземлять на стойку эту сторону металлизации фольги. Сгибаем петельку из лужёного оголённого провода (от откушенных излишков длинных выводов новых резисторов или конденсаторов) припаиваем её к металлизации сверху платы под опорной металлической стойкой – теперь, когда плата будет установлена на стойки – эта петелька даст нам требуемый контакт фольги металлизации с общей «землёй» шасси через металлическую стойку крепления платы. В авторском «Дунае» наибольшее подавление поражёнок получается при заземлении угла платы где расположена LM358. Специально акцентирую внимание читающего на том, что речь веду именно об авторском варианте расположения плат, т.к. при другом расположении плат соответственно и другие варианты заземления будут срабатывать. Поражённые точки, которые возникают в связи с неудачно выбранной ПЧ таким способом не «борются», ОК? Действенную помощь оказывает и уменьшение выходного ВЧ уровня самого генератора 20МГц. Наиболее простой способ – уменьшаем питающее напряжение генератора. Из нескольких проверенных оказалось, что они не теряют своих параметров при понижении питания до 3,5В. В цепь питания +5В генератора вводим ограничивающий резистор – максимальный номинал у меня оказался 130Ом. Проверяем не сорвалась ли генерация – покрутите валкод – если синтез работает, значит всё ОК! На слух чётко слышно как резко падает уровень поражёнки при уменьшении питающего напряжения на генераторе. Введение дополнительных блокировочных конденсаторов или RC, LC фильтров по выводу +5В генератора положительного эффекта не дало. Проверяем изменяется ли уровень поражёнки при включении-выключении различных кнопок синтеза – в первую очередь следует проверить при приключении УВЧ. Если при включении какой-нибудь кнопки уровень увеличится – значит по этому шнурку помеха попадаёт в приёмный тракт ТРХ. И нужно в разрыв этого провода включить дополнительный фильтр. В основном это касается провода, который включает УВЧ – это шнурок от К155ЛН3 на плате контроллера до точки АМР на плате ДПФов. Какой из фильтров наиболее оптимален – нужно проверить. У меня получился наиболее действенный – беру колечко К7 проницаемостью 2000, обматываю его лакотканью или если пальцы толстые и нельзя их использовать для выполнения такой работы – берём колечко К10 или обычный дроссель индуктивностью 100мкГн и более. На колечке наматываем 12-18 витков ПЭЛ 0,15-0,25. Этот дроссель включаем в разрыв шнурка и пробуем включать блокирующий конденсатор с одной или с другой стороны дросселя, т.к. от места его включения зависит подавление нашего фильтра. Ёмкость конденсатора нужно подобрать экспериментально – могут быть оптимальны и на 10Н, и на 10мкф. Здесь всё зависит от длины шнурка, его прокладки по шасси ТРХ и схемотехники. Каких результатов мне удалось добиться? Трансивер с основной платой №5, ПЧ 8,867МГц, чувствительность (с включенным УВЧ) около 0,145мкВ диапазон 20м. Подключаем к выходу НЧ трансивера тестер и выставляем шум всего такта ТРХ 0,05В. Усиление ПЧ на максимум, шум выставляем регулятором УНЧ. Пороговая чувствительность при шуме тракта в 0,05В составит 0,158В показания тестера – т.е. превышение сигнала над шумом ТРХ в 10дБ. При отключенной антенне находятся три поражёнки, которые сопоставимы по уровню с пороговой чувствительностью ТРХ – 14,2325-0,17В; 14,3064-0,18В; 14,3352-0,17В. По ширине они очень «короткие», т.к. это не сигнал несущей попавший на вход трансивера, а комбинационные помехи возникающие в смесителе. При подключении антенны (рамка периметром 80м растянутая между пятиэтажками) шум эфира на 20м в моей деревне в зависимости от времени суток и прохождения даёт прирост шума 0,13-0,17В по показаниям тестера. Посему при реальной работе в эфире эти поражёнки можно заметить только когда знаешь на каких частотах их следует искать или если заниматься специальным их выискиванием. Для примерного понятия и сопоставимости уровней – подача на антенный вход именно этой версии ТРХ сигнала от ГССа уровнем 0,5мкВ вызывает прирост показаний тестера до 0,55В. Произведём простейший арифметический расчёт и вычислим на какие уровни сигналов из эфира могут повлиять эти поражёнки? Составляем пропорцию где 0,5мкВ – это 0,55В и Х – это 0,18В – отсюда – Х=0,5х0,18/0,55. В итоге искомый Х=0,164мкВ. Т.е. самая громкая поражёнка на 14,3064 сопоставима по «силе» сигналу на входе приёмника уровнем 0,164мкВ. И о дальнейшей «борьбе» с такими уровнями поражёнок каждый решает для себя сам… Скорее всего вначале следует проверить реальную чувствительность своего ТРХ и потом только делать вывод – а не позаниматься ли вначале приёмным трактом своего «супер-пупер» и только потом лепить к нему синтезатор? Следует отметить, что такие цифиры подавления поражёнок автору удалось достичь применив простейший Г-образный экран из жести между платой контроллера и ГУНов, пониженного до 3,8В питания опорника 20МГц и заземления металлизации платы на стойку возле LM358. Можно предположить, что если подходить к изготовлению ТРХ с «классических» позиций компоновки и экранировки, то мы вообще не услышим никаких поражёнок от опорника 20МГц синтеза. Но, встраиваем то синтезатор в уже отработанную конструкцию трансивера, а не как это было бы правильнее сделать – отработать новую компоновку узлов с учётом расположения всех генераторов в трансивере. Как любит говорить Леонид Данилович, первый президент Украины – «маемо шо маемо» - «я тебя слепила из того, что было»… И этот опыт объединения в одном отсеке несовместимых между собой узлов очень кстати пригодится той почётной публике, которая рискнёт выбросить древний и постоянно «плывущий» ГПД из своего ТРХ и на его место установить современный синтезатор. Не следует «пинать» и японцев в их погоне за минимальной себестоимостью «бытовых одноплатных» вариантов трансиверов. Они уже давно «зубы съели» на производстве такой техники и прекрасно понимают что и как нужно ваять! С ламповыми вольтметрами типа ВК7-9 или В7-26 нечего делать внутри такой аппаратуры. Если захочется проверить уровень гетеродина, например в FT-817 – ищите осциллограф с активным щупом или ламповый милливольтметр. DI-шные подходы при изготовлении и настройке аналогичной техники здесь уже не проходят. Дополнительное подавление всех возможных поражёнок можно обеспечить тщательной балансировкой смесителя и подбором ВЧ уровней, как между платой ГУНов и формирователем меандра, так и ВЧ уровнем на элементах смесителя. Согласование линии между 74АС161 платы ГУНов с которой снимаем сигнал гетеродина и 74АС74 расположенной на основной плате можно провести, включив в разрыв центральной жилы коаксиального кабеля соединяющего эти узлы маленький безиндукционный подстроечный резистор. А балансировку и подбор ВЧ уровней на смесителе провести, включив такие же подстроечные резисторы (включенные реостатом), между 74АС74 и КР590КН8. Коснусь в этом описании немного о методике измерения реального «нюха» ТРХ снова. Т.к. уже приводил подробные таблицы таких измерений – они есть и на сайте в разделе http://www.ut2fw.com/taxonomy/term/14 но до сих пор немногочисленны ряды пользователей того ресурса инета в среде радиолюбителей – посему «снова к нашим баранам»… Такая метода измерения чутья вызрела из-за того, что мало кто может похвастаться наличием ГССа, который бы не «фонил» при уровнях выходного сигнала менее 0,5мкВ. И при использовании фонящих ГССов незадачливые измерятели (не задумываясь о том, что сигнал с ГССа может попадать в ТРХ не только через шнурок соединяющий выход ГССа с антенным входом трансивера) выдают после измерений цифиры чутья своих супер-ТРХов менее 0,1мкВ. При измерении таким ГССом чувствительности приёмника можно лимб аттенюатора выкрутить на 0мкВ, а трансивер всё равно будет «слышать» даже 0,000мкВ! Как правило уровень в 0,5мкВ ГСС выдаёт ещё практически только через шнурок, соединяющий выход прибора со входом приёмника – поэтому за «отправную точку» и был взят именно такой сигнал. Если ваш ГСС фонит более этого уровня – берите вместо 0,5мкВ уровень в 1мкВ. Главное, чтобы при уменьшении ниже подаваемого уровня сигнала лимбом ГССа было слышно уменьшение и уровня принимаемого сигнала трансивером. Это говорит о том, что мы действительно слышим сигнал на антенном входе приёмника, а не через слабо экранирующие корпуса ТРХа и ГССа. Отключаем АРУ в ТРХ (чтобы эта система не повлияла на измерение), выставляем какой-то уровень шума тракта ТРХ – смотрим сигнал обычным тестером или милливольтметром на выходе УНЧ приёмника. Автору приемлем уровень шума в 0,05В. Подаём сигнал на вход приёмника с ГССа и смотрим показания тестера. Зная точный уровень подаваемого сигнала, можно далее пользуясь таблицей перевода уровней в децибелы высчитать и чувствительность приёмника. Например, при шуме тракта в 0,05В чувствительность приёмника определяемая при соотношении сигнал/шум в 10дБ составит 0,158В показаний тестера. Если пользоваться рекомендуемыми автором уровнями в 0,5мкВ на входе приёмника и 0,05В шума тракта ТРХ то нужно разделить постоянный коэффициент 0,079 на показание тестера и получим чутьё приёмника при соотношении сигнал/шум в 10дБ. Например, тестер показал 0,2В – соответственно 0,079/0,2=0,395мкВ чувствительность приёмника. И не нужно городить генераторы шума или бегать в поисках качественного ГССа – достаточно и самого простого ГССа Г4-102 или Г4-18 для того, чтобы измерить нюх самого чувствительного «супер-аппарата»… Следует оговорить, что измерение нужно проводить на самом минимально возможном уровне выдаваемого ГССом сигнала. Чтобы не сказывалась возможная нелинейность усиления тракта приёмника. Дополнительно информацию по настройке подобных плат можно прочитать на сайте http://ut2fw.com Ещё немного по теме качественной работы синтезаторов. Речь пойдёт о доводке прежней версии синтеза с процессором 89С52. По информации от Сергея UN7PRA, копирую – «…Хотелось бы немного поделиться по поводу синтезатора. На прием удалось полностью избежать искажений (на всех диапазонах!) путем включения сопротивления в цепь истока (на корпус) каждого из ГУНов, причем для каждого ГУНа сопруха подбиралась индивидуально, т.е. сопротивление должно быть как можно низкоомнее, и в то же время генерация не должна срываться в конце диапазонов каждого из ГУНов. Практическая величина сопротивлений составила в среднем 1Ком. Трудно как-то теоретически обосновать сие явление, есть только предположения, но факты вещь упрямая, дело в том, что проверено как минимум на двух синтезаторах (соответственно на двух трансиверах, кстати, оба трансивера RA3AO!!). Но это не для критики, скорее для обмена опытом, наверняка Вам часто задают вопросы на эту тему»... В качестве комментария без претензии на абсолютную верность – скорее всего под «искажениями» Сергей имел в виду или фазовый дребезг, или те «ступеньки» шагов перестройки, которые слышны, когда очень медленно вращаешь ручку валкода. Подбором номинала этих дополнительных резисторов Сергею удалось обеспечить минимально возможный уровень ВЧ сигнала с ГУНов ещё при их устойчивой работе. Соответственно и получил результат достойный японовской техники – отсутствие излишних уровней сигналов дало отсутствие излишних искажений и наводок. Применение импортного качественного
стеклотекстолита для платы контроллера на 89С52 дало неожиданно печальный
результат. При применении стеклотекстолита с большой погонной ёмкостью
материала (т.е. так сказать «низкочастотного») между дорожками была бОльшая
ёмкость и те «иголочки» коротких импульсов между микрухами можно было
ещё увидеть хотя бы на экране С4-102 (полоса прибора до 500МГц!). Когда
же применили стеклотекстолит с малой ёмкостью «иголки» совсем пропали
с экрана. И часть таких коротких импульсов уже не улавливается 561-ой
серией. Поэтому пришлось или вводить дополнительный конденсатор (увеличивать
ёмкость дорожки) или подтягивать вход 561-ой серии к +5В – дабы увеличить
её чувствительность. Посему – если в вашем синтезаторе с 89С52 на диапазонах
10МГц и 28МГц при вращении ручки валкода периодически разрывается кольцо
ФАПЧ (вспыхивает светодиод LOCK) – это говорит о том, что «слишком качественный»
стеклотекстолит применён для платы контроллера. Вводим шунтирующий конденсатор
с дорожки, соединяющей №2 вход DD9 К555ЛЕ1 с выходом №15 DD8 К555ИЕ10.
На плате его удобнее припаивать с №2 вывода DD9 на ближайшую земляную
дорожку. Ёмкость конденсатора чаще всего колеблется в пределах 800-3000пФ.
Можно подтянуть и вход №2 DD9 к +5В, подобрав резистор по наибольшей чувствительности.
При разработке нового синтеза с AD9832 учитывался большой опыт применения предыдущих версий синтезаторов – читай и те «грабли» с которыми чаще всего ранее приходилось сталкиваться. Возможно, постоянно повторяющаяся одна и та же схема ФД во всех предыдущих конструкциях привела к тому, что мне некоторые «спецы намекали» (в т.ч. и анонимные на форуме) на то, что ФД на «рассыпухе» вроди как лучше должон работать нежели на микрухе 4046. По-видимому срабатывает стереотип настороженного отношения ко всему новому и пока ещё не совсем понятному. Как это и было в самом начале применения автором синтезаторов в своих конструкциях – стоило сказать лет десять назад в эфире, что в используемом ТРХ применён синтезатор – сразу же следовал вопрос – «ну а как шумит?». Не исключаю, что ФД собранный на максимально качественной и быстродействующей рассыпухе может превысить качественные показатели микрухи 4046. Но, во первых – кто сможет действительно проверить что лучше, во вторых – есть более продвинутый вариант – микруха 9046, в даташите которой фирма изготовитель акцентирует внимание на качественных показателях именно ФД. Ну, а в третьих – если приделать к «горбатому Запору» колеса от 600-го мерса – он от этого быстрее поедет ??? На мой взгляд, возня с подбором элементов в ФД на рассыпухе сводит на нет все его преимущества. Что с него толку, если у подавляющего большинства радистов нет в наличии ни приборов для подбора идентичности, ни кучки самих элементов из которых нужно выбрать и самое главное ни времени, ни желания сидеть и возиться с подбором! Следует обратить внимание любителей максимального «вылизывания» своей техники, что в случае отсутствия интереса к диапазонам выше 30МГц (соответственно и пониженной выходной частоты DDS) частоту среза фильтра на выходе DDS следует ограничить именно тем максимальным значением частоты, которую и будет выдавать DDS-ка на самом высокочастотном диапазоне. В авторском варианте заложена частота среза около 700кГц исходя из соображения возможности использования синтеза в мультидиапазонном трансивере. Расчёт частоты среза прост – делим на 256 максимальную частоту, на которой будет работать ГУН и добавляем 10-15% к этому результату, дабы при подходе к верхней границе фильтр не резал нам амплитуду сигнала DDS-ки. Конечный положительный результат, который и был получен при применении нового синтеза лишний раз убеждает в правильности выбранного варианта схемотехники. Новый синтез абсолютно не имеет тех недостатков, с которыми мы сталкиваемся, а потом и «боремся» практически во всех вариантах однопетлевых синтезаторов, от каких бы умных авторов они ни были и на какой бы элементной базе не были собраны. Именно к качеству работы нового синтеза практически невозможно придраться. Вариации построения схемотехники используемых узлов, применяемых элементов и компоновки могут меняться до бесконечности – только автором уже изготовлено три варианта плат ГУНов, три варианта плат контроллеров (в т.ч. и с процессором от Atmel), два варианта плат индикации на АЛС и два варианта с ЖКИ. Есть две версии и двухплатного синтеза – на плате индикации установлены и процессор, и DDS, и опорник 20МГц (наводки от него уже нема никакой на плату ГУНов), а на второй плате ГУН, делители и ФД – если хочется посмотреть на этот вариант построения – жми сюда >>>>> Для любителей шАры - демверсии прошивок
как для индикации на АЛС, так и индикации на ЖКИ, уже несколько месяцев
"болтаются" на сайте журнала "Радиохобби"... нужно
только не пищать, а напрягаться и внимательно следить как за информацией,
которую автор выкладывает на своём сайте, так и в радиолюбительских журналах,
если вам эта тема действительно интересна. А для серьёзных конструкторов,
которые ценят и свой и чужой труд - нет проблем - можно заказать прошитый
ПИК у авторов. |